[发明专利]增粘剂及其制备、粘接性加成型液体硅橡胶及其制备

说明书

技术领域

本发明属于电子元器件灌封材料技术领域，具体涉及一种用于加成型液体硅橡胶的增粘剂及其制备方法，以及含有该增粘剂的粘接性加成型液体硅橡胶及其制备方法。

背景技术

硅橡胶具有良好的耐高低温、耐候、绝缘及生理惰性等诸多优点，在国民经济各个领域有着广泛应用。尤其是加成型液体硅橡胶具有粘度低、流动性能好、固化不产生副产物，收缩性小，近年来在电子元器件灌封领域得到广泛应用。但是加成型液体硅橡胶属于高饱和的非极性橡胶，分子表面能很低，对电子元器件壳体材料粘接性能很差，导致灌封该类胶的电子元器件防水等级不够，降低了电子元器件性能稳定性和使用寿命，严重限制了加成型液体硅橡胶在电子元器件灌封领域应用。

提高加成型液体硅橡胶粘接性的现有技术方法主要是使用底涂剂和外加增粘剂。使用底涂剂虽然可以较好的提高粘接性能，但底涂的使用增加了生产工序和生产时间，降低了生产效率；底涂剂中使用的易燃有机溶剂增加了储运和使用过程中的危险性；同时，有机溶剂的挥发也会造成环境污染。因此，外加增粘剂的方法成为了制备粘接性加成型液体硅橡胶的研究热点。目前外加增粘剂研究最多的是含碳碳双键类增粘剂，该类增粘剂通常既含有能与加成型液体硅橡胶反应交联的碳碳双键，又含有能促进粘接的环氧基、硅烷氧基等基团。例如US4659851公开了10-十一烯-1-醇与四甲氧基硅烷反应制备的增粘剂，大幅提高了加成型液体硅橡胶对金属及玻璃的粘接性；US4742103公开了烯丙基三甲基硅氧烷的添加显著提高了加成型液体硅橡胶对PBT板材的粘接性；CN102703023B公开了含侧链双键与端环氧基二甲基硅氧烷增粘剂的制备方法，且在硅胶封装应用中可提高对PVC、PPA以及金属材料的粘接性。然而上述含碳碳双键类增粘剂为不饱和烯烃类小分子，往往对加成型液体硅橡胶用铂催化剂具有明显抑制作用，导致室温固化速度很慢，需要加热才能固化使用，限制了其应用范围。

因此，有必要研发一种可有效提高加成型液体硅橡胶粘接性的新型增粘剂，同时研发一种应用该增粘剂的粘接性加成型液体硅橡胶，其不但具备良好的粘接性能，优异的导热、流动性能，且室温下固化速度快，应用范围广。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种新的用于加成型液体硅橡胶的增粘剂及其制备方法，该增粘剂可有效提高加成型液体硅橡胶对不同基材的粘接性，同时不会对加成型液体硅橡胶用铂催化剂产生抑制作用，使加成型液体硅橡胶可在室温下固化。

为了实现第一个目的，本发明的技术方案如下：

一种用于加成型液体硅橡胶的增粘剂，其结构通式如下：

式中，m+n=15~20。

上述增粘剂的制备方法，包括如下步骤：

S1、将45~85质量份甲基二甲氧基氢硅烷与68~108质量份二甲基二甲氧基硅烷在10~30质量份、质量分数为0.08~0.5%的盐酸溶液的催化作用下，在40~60℃下水解反应2~3h，在50~70℃下缩合反应3~5h，再经中和、干燥除水、分液、过滤、减压蒸馏即获得端羟基甲基氢硅烷，其结构通式如下：

式中，n+m=15~20；

S2、将步骤S1制备的端羟基甲基氢硅烷20~40质量份与5~15质量份γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、5~15质量份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷在0.01~0.1质量份钛酸酯催化作用下，在70~110℃下脱甲醇反应2~3h，减压蒸馏即获得所述增粘剂。

进一步的，所述钛酸酯为钛酸正丁酯、钛酸异丙酯中的一种或两种。

本发明增粘剂的制备方法中：（1）所述水解反应前需要加入适量脱氢抑制剂并严格控制反应体系中的空气水分，方可升温到指定水解温度进行水解反应，以免水解反应生成的硅醇与硅氢键发生脱氢副反应。（2）所述脱甲醇反应过程保证体系干燥无水，采用减压工艺方可逐步升高温度，直至温度达到设定温度。

本发明的第二个目的在于提供一种含有上述增粘剂的粘接性加成型液体硅橡胶及其制备方法，该粘接性加成型液体硅橡胶不但具备良好的粘接性能，优异的导热、流动性能，且室温下固化速度快，应用范围广。

为了实现第二个目的，本发明的技术方案如下：